Ultrasoniski uzlabota trīsfāžu sadalīšana

• Trīsfāzu sadalīšana (TPP) ir metode, lai no bioloģiskā materiāla ekstrahētu, atdalītu un attīrītu komponentus, piemēram, lipīdus, fermentus, polisaharīdus un citas biomolekulas.
• Ultrasoniski atbalstīta trīsfāžu sadalīšana izceļas ar parasto trīsfāžu sadalīšanu ar augstāku ražu, uzlabotu tīrību un izcilu ātrumu.
• Ultraskaņas trīsfāžu sadalīšana ir piemērojama maziem un lieliem apjomiem, un to var viegli mērogot uz rūpniecisko ražošanu.

Ultraskaņas trīsfāžu partitonēšana

Trīsfāžu sadalīšana

Trīsfāzu sadalīšana (TPP) ir vienkāršs un efektīvs vienpakāpes process biomolekulu, piemēram, fermentu, lipīdu, polisaharīdu u.c., atdalīšanai, attīrīšanai un koncentrēšanai no sarežģītiem maisījumiem.
TPP veic, secīgi pievienojot pietiekamu daudzumu sāls (parasti amonija sulfāta) un organisko šķīdinātāju (galvenokārt t-butanols/Terts-butanols). Sāļi, piemēram, amonija sulfāts, tiek izmantoti noteiktā piesātinājumā, lai nogulsnētu proteīnu. Organisks šķīdinātājs, piemēram, t-butanolu pievieno, lai izveidotu trīsfāzu slāņus un atdalītu savienojumus ar mazu molekulmasu, piemēram, lipīdus, fenolus un dažus mazgāšanas līdzekļus. Kopš t-butanolam ir augsts viršanas punkts, bet tas ir mazāk uzliesmojošs nekā etanols un metanols, t-butanols ir vēlamais šķīdinātājs TPP noteikšanai.
Pēc kopekstrakta apstrādes un dekantēšanas maisījums sadalās trīs atšķirīgās fāzēs: augšējais šķīdinātājs (t-butanols) fāze satur nepolārus savienojumus, kurus no apakšējās ūdens fāzes (kas satur polāros savienojumus) atdala ar starpkultūru olbaltumvielu nogulsnēm. Vēlamie proteīni tiek selektīvi sadalīti vienā fāzē, bet citi piesārņotāju proteīni - otrā fāzē. Tas izraisa daļēju proteīna attīrīšanu un koncentrāciju. Ekstrakcijas process ir kosmotropisko, sālīšanas, izotoniskā kosolventa un proteīnu osmolītisko nokrišņu apvienošana.

Ultrasoniski uzlabota trīsfāžu sadalīšana

Ultraskaņas apstrāde ievērojami pastiprina TPP procesu. Biomolekulu atdalīšanai un attīrīšanai veiksmīgi tiek izmantota ultrasoniski atbalstīta trīsfāžu sadalīšana. Plašs biomoelcules klāsts ir efektīvāk izolēts īsākā laikā. Piemēram, fermenti no augiem (piemēram, bromelaīns, papaīns, invertāze, polifenola oksidāze un tripsīna inhibitori), dzīvnieki (piemēram, tripsīns, α-himotripsīns, himozīns, pepsīns un luciferāze) un mikrobi (piemēram, lipāze, α-amilāze, α-galaktozidāze, serratiopeptidāze, ciklodekstrīna glikoziltransferāze un fibrinolītiskie enzīmi) tika attīrīti, izmantojot ultraskaņas TPP. Papildu ieguvums no ultraskaņas trīsfāžu sadalīšanas ir dažādu fermentu pastiprināta aktivitāte, kā rezultātā rodas acīmredzami augstāka raža (aptuveni par 100%), jo mērķa enzīms vai proteīns izgulsnējas vidējā slānī starp organisko un ūdens fāzi.
Ultraskaņas trīsfāžu sadalīšanu var efektīvi izmantot ar neapstrādātiem paraugiem, un to var viegli palielināt.

Ultraskaņas trīsfāžu sadalīšanas piemēri (US-TPP)

Ultraskaņas TPP astaksantīna ekstrakcijai

Astaksantīna (AX) ekstrakcijai TPP un ultraskaņas kombinētā apstrāde ar Hielscher sonicator UP400S ir ne tikai vienkārša un viegli piemērojama, bet arī ļoti efektīva metode, lai izolētu AX no Paracoccus NBRC baktēriju biomasas 101723. Ultraskaņas apstrādes darbības mainīgos lielumus var optimizēt, lai iegūtu optimālus ekstrakcijas rezultātus. Ultraskaņas apstrādes parametri auch kā amplitūda, laiks, temperatūra un ekstrakcijas trauks (izmērs, forma), kā arī biomasas daļiņu izmērs, būtiski ietekmē AX ultraskaņas izdalīšanos no biomasas. Mitrās biomasas ultrasonication dod labākus rezultātus nekā žāvētas biomasas ultraskaņas TPP ātrai un efektīvai AX ekstrakcijai. Ultraskaņas TPP rada par 37% augstāku AX atgūšanu nekā parastā šķīdinātāja ekstrakcija. (sal. ar Chougle et al. 2013)

Ultraskaņas TPP andrografolīda atdalīšanai no Andrographis paniculata

Andrographolide ir labdane diterpenoid, kas tiek novērtēts, ņemot vērā tā augsto pretiekaisuma, antioksidantu, hepatoprotektīvu, pretkancerogēnu un pretdiabēta iedarbību. Salīdzinošie pētījumi liecina, ka ultraskaņas TPP ne tikai palielināja andrografolīda ražu, bet arī uzlabo antioksidatīvo aktivitāti salīdzinājumā ar parasto TPP.

Augstas veiktspējas ultraskaņas aparāti trīsfāžu sadalīšanai

Hielscher Ultrasonics ir specializējies augstas jaudas ultraskaņas sistēmu projektēšanā un ražošanā ekstrakcijai, kā arī daudziem citiem procesiem.
Mūsu produktu klāsts aptver mazus, jaudīgus laboratorijas sonikatorus, izturīgus stenda homogenizatorus un rūpnieciskas augstas veiktspējas ultraskaņas sistēmas. Kolektora piederumi ļauj ideāli pielāgot ultraskaņas sistēmu jūsu īpašajām procesa prasībām. Visi Hielscher sonikatori ir būvēti 24/7 darbībai ar pilnu slodzi.
Mūsu ilggadējā pieredze ultraskaņas apstrādē ļauj mums konsultēties ar mūsu klientiem no pirmajiem ultraskaņas testiem, izmantojot procesa optimizācijas un ieviešanas soļus rūpnieciskā mērogā.
Lūdzu, izmantojiet zemāk esošo veidlapu, lai pastāstītu mums par savu procesu! Mēs esam priecīgi ieteikt apspriest ultraskaņas apstrādes iespējas un priekšrocības jūsu pieteikumam.

Literatūra/Atsauces

• Chougle, J.A: et al. (2013): Ultraskaņas palīdzība trīsfāžu sadalīšanai (UATPP): jauna metode, kas izstrādāta astaksantīna ekstrakcijai no Paracoccus NBRC 101723. CSBE/SCGAB 2013 – Ikgadējā konference Saskačevanas Universitāte, Saskatūna, 2013. gada 7.-10. jūlijs.
• Ketnawa, S. et al (2017): Fāzu sadalīšana fermentu atdalīšanai: pārskats un jaunākie lietojumi. Starptautiskais pārtikas pētījumu žurnāls 24(1), 2017. 1-24.
• (2017): Uzlabota oleosveķu ekstrakcija no ingvera (Zingiber officinale) sakneņu pulvera, izmantojot fermentu atbalstītu trīsfāžu sadalīšanu. Pārtikas ķīmija 216, 2017. 27–36.
• Jans Dž.-K. (2018): Ultraskaņa, kas sinerģēta ar trīsfāžu sadalīšanu Corbicula fluminea polisaharīdu ekstrakcijai un atdalīšanai un iespējamiem attiecīgiem mehānismiem. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 40, A daļa, 2018. 128-134.